Появился чип, который выдержит космический холод: почему это важно

Стартап із Нью-Йорка, який займається розробкою квантових комп'ютерів, SEEQC, оголосив про створення цифрового чипа, який може працювати за температур, нижчих за космічний холод, повідомляє Reuters. Це дозволить використовувати його з квантовими процесорами, що розташовані в кріогенних камерах.

Квантові комп'ютери використовують особливості квантової фізики на вирішення завдань, які неможливо чи дуже складно вирішити на звичайних комп'ютерах. Однак квантові біти або кубіти, які є основними елементами квантових комп'ютерів, дуже чутливі до зовнішніх впливів і можуть втратити свій стан. Тому вони вимагають охолодження до температур, близьких до абсолютного нуля (близько -273°C).

Щоб керувати кубітами та контролювати їхню роботу, необхідно мати класичний комп'ютерний чип, який може обмінюватися даними з квантовим процесором. Однак більшість наявних класичних чипів не можуть працювати за таких низьких температур і повинні бути розміщені за межами кріогенної камери. Це створює перешкоди передачі сигналів і збільшує енергоспоживання та шум.

Стартап SEEQC вирішив цю проблему — їхній новий чип дозволить забезпечити швидкий і надійний обмін інформацією між класичним і квантовим комп'ютером. Крім того, розробка інженерів стартапу здатна виконувати складні алгоритми для управління й оптимізації роботи кубітів без необхідності надсилати дані на зовнішній комп'ютер. Процесор також має менший розмір і споживає менше енергії.

І хоча в SEEQC заявляють, що створили перший у світі чип, здатний працювати в одному кріогенному середовищі з кубітами, стартап має безліч конкурентів. Наприклад, IBM, Google, Microsoft, Intel і Amazon мають свої програми та платформи для квантового обчислення. Також є інші стартапи, такі як IonQ, Rigetti Computing та D-Wave Systems, які пропонують свої квантові процесори та хмарні сервіси.

Однак, розробка SEEQC відрізняється від інших тим, що вона використовує підхід під назвою цифрове квантове обчислення (Digital Quantum Computing). Це означає, що інженери проєкту інтегрують класичний і квантовий комп'ютер в одному чипі за допомогою надпровідникової технології. Це дозволяє зменшити складність і вартість створення й експлуатації квантових комп'ютерів.

Стартап SEEQC також має власну лабораторію з виробництва чипів у Нью-Йорку (Chip Foundry & Fabrication), де він може тестувати й оптимізувати свої чипи для різних видів кубітів. Крім того, фахівці компанії співпрацюють із різними партнерами по всьому світу для розробки й демонстрації програм на основі свого чипа.

SEEQC очолює проєкт під назвою QCAT (Quantum Computing for Advanced Technologies), який фінансується урядом Великої Британії. Мета цього проєкту — створити повноцінний квантовий комп'ютер на основі цифрового чипа SEEQC і демонструвати його застосування в різних галузях, таких як машинне навчання, оптимізація й дослідження в медицині.

Раніше Фокус писав, що вчені підключать квантовий комп'ютер до суперкомп'ютера: чого вони хочуть досягти.